复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

赵绪栋

【摘 要】众所周知，我国具有广袤的国土面积，所以其中的资源储量也占据世界前列。在众多的资源中，我国煤矿的资源储量十分丰富，但是大部分的煤矿资源均贮存在复杂地质条件下，所以也为这部分煤矿资源的开采提出了更加严格的要求。其中，随着煤矿开采技术的不断完善，复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术在煤矿资源开采过程中获得了更多的应用，同时也收获到了不错的应用效果，对于我国煤矿开采技术水平的提升有着更加现实的意义。

【关键词】复杂地质;煤矿掘进;支护技术

1引言

在当前煤矿产业运行中，通过煤矿资源开采状况的分析，为了提升煤矿资源开采的整体效率，应该认识到复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护的必要性，通过支护技术的运用，提升复杂地质条件下煤矿资源开采的效率。但是，在当前复杂地质环境下，存在着煤矿采煤支护技术使用不合理的问题，这种问题的出现无法保证煤矿资源的开采效率，因此，在煤矿企业发展中，为了提升煤矿资源开采的整体效率，应该结合复杂地质条件的特点，进行煤矿掘进支护技术的运用，以全面提升煤矿资源的开采的安全性、稳定性。

2煤矿开采掘进支护中复杂地质的影响

2.1巷道围岩上的问题

（1）煤矿开采处在地质复杂的情况下，当煤矿巷道的围岩不够坚固时，如果煤矿巷道的支撑没有达到标准，煤岩层就会破裂从而影响到掘进环境的安全。（2）煤炭围岩的支护强度在煤炭开采中受到一定的影响，从而影响到巷道的安全性和稳定性，对开采工作有一定的影响。（3）在雨水多的时候，雨水的侵蚀会使围岩软化，从而影响掘进支护的安全。（4）断层现象常常出现在一些复杂的地质中，而它会影响到岩层的地质结构，在煤炭的开采之中可能会出现岩层断裂的现象，顶板所承受的压力突然增大就会影响到掘进支护工作的安全、顺利进行。

2.2巷道断面上存在的问题

煤炭在开采的过程中，掘进技术在使用的过程中，对于巷道的断面以及大小的要求具有十分严格的要求。在煤矿工程中，通常巷道的断面会呈现矩形结构，不仅会充分保障掘进技术的顺利使用，还需要注重煤矿开采速度的有效提升。掘进工作效率的高低，同巷道的大小具有十分密切联系，在保障巷道掘进工作安全开展的基础上，还需要保证巷道维持大断面的状态，从而使得在巷道掘进工作开展的过程中，能够使用一些大型机械设备，为其保障安全稳定的环境奠定良好基础，从而促使开采工作质量与效率的提升。

3复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用

3.1注重机械设备选择的合理性

第一，针对普掘机和综掘机的选择。综掘机和普掘机的选择很重要综掘机和普掘机的工作能力决定着煤矿区巷道长度的长短。因此对于掘进工作而言，选择适合的综掘机和普掘机显得至关重要。设备本身的特性决定，巷道长度小于300米的选用普掘机，大于300米的适合用综掘机。比如某个矿区选用的是综掘机，那么首先要选择合适机型的综掘机，其次要符合掘进中所用的工艺。在机型的选择上需要看综掘机的机型跟施工巷道的断截面是否一致，此外，还要根据煤矿和煤岩的硬度从而选择综掘机的截割功率和强度。最大程度上发挥机器的作用和功能，尽可能减少施工中对机器的损伤。第二，综合挖掘机选择需要注意的事项。在复杂的地质条件下，在开展煤矿生产开采的过程中，如果选择综合挖掘机，不仅仅需要对煤矿煤岩的强度进行注意，还需要合理判断巷道的断面、开采机器设备的维修量等内容，通过多方面内容的对比分析，对挖掘机的选择进行综合的考虑，从而保障机械设备选择的合理性以及科学性，进而促进整个煤矿开采作业的顺利开展。第三，注重掘进机截齿的合理选择。截齿都选择这一步骤是在掘进设备的选择之后来完成的，截齿的选择影响着掘进工作的工作效率。因此，在截齿的选择的过程中也需要要注意以下几个要点。首先最重要的一点是要保障截齿的型号要与掘进机所匹配。其次，截齿的耐磨性也要在考虑的范围内。因为耐磨性较低的截齿不能够在较大强度的作业下劳作，从而阻碍了整个煤矿掘进支护工作的工作效率。具有较低耐磨性的截齿也会使得频繁更换器件，对于整个工作的成本也是一笔不小的负担。倘若遇到岩层较硬、超过掘进设备的工作范围的情况，需要选取爆破的方式来进行整个工作，从而保障设备的运转以及高效的利用。

3.2具体技术的应用

3.2.1临时支护技术

临时支护是煤矿开采掘进支护中不能缺少的技术，应用范围非常广，临时支护是需运用掘进机械把煤矿断层的顶端去除，保留顶板围岩中结构较为稳定的部分，接下来组织临时支护方法的应用。临时支护施工技术中，一定要注意稳定性和锁闭设备的应用，这两个方面对煤矿开采掘进的影响较为明显，直接关系到掘进工作的顺利性。临时支护在复杂地质的煤矿开采掘进支护中，首先要经过全面的研究分析，以勘察的实际结果为依据，规划好液压系统的临时支护，以便缓解煤矿内开采掘进的工作压力，还能辅助提升煤矿开采掘进支护的稳定度。临时支护技术实施中要注意复杂地质的影响，掘进遇到的煤矿顶板落差超出2m，围岩硬度不足5级时，就要注意预防顶板破碎问题，此类问题会增加临时支护的难度，一般情况下掘进支护中的临时支护可用在整体性强、坡度大的煤矿工程中，在复杂地质的煤矿作业中，一定要注意临时支护与地质环境及煤矿工程的匹配性，避免影响煤矿掘进支护的安全性。

3.2.2后退卧底法

如果断层下移在煤矿地底掘进过程中出现，为了保证掘进作业可以安全地开展，可在其中使用后退卧底法。其中，如果巷道断层落差不大于2.5m，同时断层上部顶板依然保持完好，则可依据巷道围岩情况，来对锚网索支护技术予以选择，确保巷道的强度与稳定性符合既定的工程要求。一般来说，支护作业在围岩中实施时，需要将掘进设备后移一段距离，如果掘进设备工作面的施工坡度小于实际现场坡度，则要将载坡高度小于13°的巷道卧底加以建立，随后实施后退卧底支护，以此来保证巷道实际施工高度符合支护设计中的要求。

3.2.3顶煤放炮或者起坡卧底法

由于实施煤矿掘进施工过程当中常会出现断层的情况，导致煤层产生相应的上移问题，进而带给煤矿掘进施工不良的影响，形成了严重的安全威胁。所以，基于确保煤矿掘进施工的顺利开展，运用顶煤放炮或者起坡卧底支护工艺，可以达到既定的管理目标。如果遇到有关巷道的断层被揭露0.6m的情况，需要运用低于11°角的卧底处理对策;假如断层的落差高于3m的情况，需要运用点小炮的处理方式，以达到良好的处理效果。而具体的施工过程当中，需以相应的地质环境作为主要的参考和依据，科学选取合适的支护技术。假如有关巷道所暴露的高度出现很大的情况，难以对相关下盘煤矿与断层予以保留，由此增大了相应的支护困难。所以，揭露断层处理完毕之后，需要运用锚索支护工艺有效支护相应的断层，以保证其拥有良好的稳固性。遇到有关断层的高度在1m-3m的范围情况，应该运用掘进机设备实施开采处理，如此使顶煤的开采最大的高度为32m。此時，需要利用台阶方法予以处理，无法再运用此种支护技术。此外，运用锚网支护的方式，可以完成巷道上端的支护处理任务，同时配合运用后退卧底的支护技术，也实现科学支护巷道的下端，最终取得良好的支护成效。

4结束语

综上，不难看出煤矿掘进支护技术是煤矿安全建设中最为重要的环节，而且在提升煤矿开采效率上起着重要作用。在复杂地质条件下，加强综合机械化作业的强度和对支护技术的深入研究非常关键，这样既有利于提高煤矿工作的效率同时保证开采过程中的安全。

参考文献：

[1]刘磊.基于复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2016，12：23-24.

（作者单位：山东华恒矿业有限公司）